几何公差控制角度偏差及角度公差分析

针对角度尺寸公差不能控制平面与平面之间的角度,而采用几何公差控制可能会导致角度偏差失去控制等问题,引入了被测要素附加贴切要素符号,实现用几何公差精准控制被测平面与基准面之间角度偏差,并给出了几何公差与角度公差的换算方法;针对装配层平面与平面之间角度偏差控制及累积计算问题,研究了多个零件装配后的角度尺寸链画法和角度尺寸链偏差累积计算方法;最后,以某型号电动木材切割机为例实现了用几何公差控制角度累积偏差以及各个零件上相关特征的几何公差与角度公差的转换,并分析计算了角度累积偏差。研究结果可为平面与平面之间的角度公差的分析控制及图样标注提供借鉴和参考。     

基于模糊神经网络的公差-成本模型研究

研究了面向制造环境的公差-成本模型。对制造环境中有关的加工因素进行分类及模糊化处理,构造了加工因素的成本模糊影响系数,并以此系数和零件公差作为输入,建立了基于模糊神经网络的公差-成本模型。此模型在表征加工成本、公差关系上的精度较高,更适应面向制造公差设计的要求。     

一种工序公差的并行优化分配方法

在产品的最初设计阶段,首先把所需的装配功能公差分配给各有关零件的相关尺寸,然后把这些尺寸表示为工序尺寸,利用工序公差链,将产品的功能公差直接表示为工序公差。通过建立并求解化模型,可实现工序公差的并行优化设计,最后给出了一个工程实例。     

装配和制造综合的公差分配优化设计

面对航天产品的公差分配不合理的问题,提出综合考虑装配和制造两层面的公差分配方案。分析研究对象装配尺寸链的组成环情况,在零件制造的工序级别以制造成本-公差函数和质量损失函数为优化目标,以装配公差要求、工序间加工余量和工序的加工能力为约束条件,建立公差分配的多目标优化模型。采用基于Pareto机制的带精英策略的非支配排序遗传算法求解公差分配优化模型。以某航天企业电液伺服阀产品中衔铁组件的制造和装配为例,验证了模型的适用性和有效性。     

设计与制造中的统计几何公差建模及应用

几何与尺寸公差(形位公差GD&T)广泛用于机械工程设计与制造中重要几何特征的偏差控制.相对较成熟和简单的尺度公差建模与分析,几何公差统计建模与分析更具挑战性,是当前CAD技术中尚未但亟待解决的课题之一.现提出采用统计几何模态模型(SMA)方法解决这一问题.SMA可识别刻划与解释测量数据中的几何特征信号模式及其变化,从而服务于制造中的(公差)质量检验、诊断及变化模式的统计建模.在设计中SMA可进行模态重组综合,从而再现或仿真几何特征偏差的随机变化进行统计几何公差分析.     

基于SDT的平面尺寸公差模型研究及应用

公差建模是在CAD系统中进行准确无误的公差表述,并对其语义作出正确合理的解释.为了在CAD系统中表示出公差的工程语义,提出一种基于SDT(small displacement torsor)的平面尺寸公差建模方法.根据约束条件将平面尺寸公差分为2类,研究了不同类型尺寸公差的约束关系,建立相应的尺寸公差数学模型,完整地表示出尺寸公差的工程语义.最后用此模型对公差综合进行验证,在满足装配要求的条件下,给出SDT中各个分量,得出平面尺寸的公差值,结果表明该方法合理有效.     

位置分析——在尺寸链中考虑形状和方向偏差的一种改进的闭环尺寸计算…

用公差分析来研究公差的确定对允许的零件基本造的影响。位置分析定义各几何要素的允许的最大偏差，计算两个元素间最大和最小距离的方法是计算机辅助工具ＡＴＡＩＲ中的一部分。这种方法考虑了被标注尺寸元素的形状和方向偏差的影响，从而改进了传统的闭环尺寸计算方法。     

基于LIGA(准LIGA)工艺的微机械零件公差问题

复杂微机械系统由多个微机械零件装配而成,与传统金属切削加工技术相同,微机械加工也存在公差,特别是在微机械零件之间存在装配关系时,合理给出零件之间的公差尤其重要.由于微机械加工技术不同于传统金属切削加工技术,其加工公差的确定与标注也不同于传统工艺.本文对基于LIGA(准LIGA)工艺的微机械零件公差问题进行研究.文中分析了采用LIGA(准LIGA)工艺进行加工的过程中,零件存在加工误差的环节和原因、加工误差产生的规律,以及在特定加工条件下的误差范围,在此基础上,给出了微机械零件尺寸的确定方法.     

形位公差的编码描述方法

在计算机集成制造环境中,形位公差是构成零件工艺信息的主要组成部分之一,是零件设计、制造等过程中所必需的重要信息。本文研究了形位公差的编码描述方法,提出了形位公差的信息描述层次结构和编码结构,它能够详细地描述形位公差特征信息,便于由特征设计(CAD)中直接生成形位公差特征编码,易于实现形位公差的信息共享。     

机械设计中形状位置公差的确定

机械产品设计中,保证机械零件的精度是关系到实现设计的目的和生产经济性的问题.形位公差是控制零件几何精度技术的条件,就工程界在设计、制造及质量控制等方面优化产品质量过程中如何合理选用形位公差做一些探讨.     

A proposal of cost-tolerance models directly collected from the manufacturing process

In this paper, the concept of cost-tolerance functions based on data directly obtained from the manufacturing process is proposed. Traditional models used in manufacturing field define cost-tolerance relationships from mathematical functions whose relationship with the process is not usually set in a clear way. In this work, proposed models allow to obtain cost-tolerance functions directly from parameters measured on manufacturing process. The paper defines some of these functions using statistical distributions derived from the population of manufactured parts. A general methodology to reach a cost-tolerance function from any distribution of the manufactured parts is proposed. Once functions are defined, an application example is presented. Finally, the main criteria for suitable appropriateness use of models are established.     

基于UG的平面尺寸链的计算机辅助飞机公差设计

随着CAD 技术的普及,飞机三维外型计算机辅助设计基本实现数字化,但目前飞机公差设计尚未实现计算机辅助设计。公差设计仍然需要大量手工计算,导致飞机公差设计与产品总体设计不协调,制约飞机数字化设计、制造技术的发展。探讨如何以现有CAD 三维造型系统为技术平台,开发计算机辅助飞机公差设计模块,实现平面尺寸链的飞机公差分析和分配的计算机辅助设计。给出在UG 平台上实现计算机辅助飞机公差设计模块的开发方案,并有利用该模块进行飞机装配件公差设计的运行实例。     

计算机辅助形位公差大小的最优分配

定义形位公差大小的最优分配为组合优化问题,并选择遗传算法实现优化。分析了形位误差累积函数的确定;研究了加工成本－－形位公差模型的建立;根据形位公差优化的特点制定了遗传算法中的编码、适应度和遗传操作。一个齿轮泵实例说明了此优化分配方法的有效性。     

公差设计特征专家系统

介绍了一个服务于公差分析与综合的特征专家系统。该特征专家系统应用在设计环境中,与公差设计中包括尺寸链、公差分析、公差综合各个环节的密切关联,很好地支持了公差分析与公差综合的进行。论文最后给出了运行实例。     

尺寸公差与形位公差优化设计的模型研究

在分析计算机辅助公差设计现状的基础上,引入不匹配率,研究尺寸公差与形位公差在产品性能要求上的互相约束关系,从而提出包括尺寸公差和形位公差的综合公差优化设计模型。     

形位误差对装配精度影响的定量分析

基于形位公差带的分布特征，对形状、位置要素变动情况进行研究，提出了一种在一维线性装配尺寸链下，判断模型中形住误差是否应当纳入装配误差累积计算的方法．在统计平方根模型的基础上，依据零件生产加工完毕后各形位要素变动的分布特性，提出了一种新的装配误差累积计算模型．采用此模型可实现包含形住误差的装配精度定量分析．给出的一个应用实例说明了所提出方法的有效性．     

一种基于质量目标的统计公差和统计公差带的表达

在对德、中两国统计尺寸公差标准和现有统计公差及公差带表示方式简要介绍的基础上, 重点讨论了作者提出的一种基于质量目标的统计公差模式和统计公差带的表达。指出这种新的面向质量目标的统计公差技术由于其在技术要求、质量要求和工序质量控制之间建立起了标准化的表达界面, 它所建立的质量指标体系、统计公差数据库和统计公差带的标准化图表具有普遍的应用价值     

微机械陀螺结构的稳健优化设计

本文提出一种基于容差分析的微机械陀螺稳健设计方法,开发了相应的稳健优化设计流程.该方法采用估算目标函数和约束的名义值与扰动值来定义系统稳健性,同时将最坏情况容差作为设计参数的扰动.在集成了器件建模和优化工具的设计环境中开发了相应的自动化设计流程,可用于微机械陀螺的结构设计.优化算法使用遗传算法.讨论了不同的稳健设计方法,结果表明本文的方法能以合适的计算成本获得高质量的结果.系统敏感性分析表明,稳健优化设计结果对误差是不敏感的.采用蒙特卡洛分析检验稳健设计的产出率,结果表明有88%的试验样本是可接受的,而对于确定性优化,仅有50%的可接受样本.微结构已经采用键合-深反应离子刻蚀工艺加工出来.     

基于HB 6103的钛合金铸造图纸尺寸标注案例分析

目的 促进钛合金精密铸造在设计和生产中,合理使用航标(HB 6103—2004)表达铸件尺寸。方法 对国内钛合金精密铸造产品在尺寸检测时遇到的问题进行分析,通过总结实际案例简述仅使用HB 6103对铸件进行尺寸测量时造成的影响。结果 HB 6103是行业内对铸造尺寸公差的规定,其基本尺寸（独立尺寸）公差分为16级。铸件在图纸尺寸的标注上应配合使用尺寸公差和几何公差,单独使用尺寸公差会导致产品尺寸信息表达不全,难以精确传达设计者的初始意图。结论 设计者应根据产品实际使用工况合理使用航标HB 6103中的铸造尺寸公差,完整、合理地表达铸件尺寸,有助于提高图纸的可读性,同时有助于提高铸件尺寸的合格率。